کد خبر: ۵۶۱۶
تاریخ انتشار: ۱۱:۴۷ - ۲۳ اسفند ۱۳۹۳
هارمونيكهاي خط و فليكر دو مورد آلودگي فركانس پايين هستند كه بيش از ساير هارمونیک‌ها مورد توجه گروههاي استاندارد قرار گرفته‌اند.

به گزارش "برق نيوز"  هارمونيكهاي خط و فليكر دو مورد آلودگي فركانس پايين هستند كه بيش از ساير هارمونیک‌ها مورد توجه گروههاي استاندارد قرار گرفته‌اند.IEC در سال ۱۹۸۲ يك استاندارد سه قسمتي با شماره ۵۵۵ IEC منتشر كرد كه بخش اول: تعاريف، بخش دوم هارمونیک‌ها و بخش سوم تغييرات ولتاژ بود اين استاندارد و به خصوص بخش هارمونيكهاي آن، پس از چندين بار تغيير بالاخره در اواسط دهه ۹۰ قسمتي از خانواده ۱۰۰۰ IEC از سري استانداردهاي EMC شد. در آمريكا نيز استاندارد ۵۱۹ ۱۹۹۲ ANSI/IEEE محدوديتهايي براي هارمونيكهاي جريان و ولتاژ قائل شد. اين استاندارد روزآمد استاندارد قبلي ۵۱۹ ۱۹۸۱ IEEE بود كه تنها براي هارمونيكهاي ولتاژ محدوديت قائل شده بود.

در اين دو استاندارد دو گرايش ديده می‌شود. استانداردهاي IEC مقدار مجاز تزريق هارمونيك وسيله برقي را مشخص می‌کند و استانداردهاي IEEE مقدار مجاز آلودگي هارمونيكي در نقطه اتصال سيستم توزيع با مصرف كننده را مشخص می‌کند. با قبول استاندارد IEEE بايد به وسايل الكترونيك قدرت يك سخت افزار اضافه كرد و يا آن‌ها را دوباره طراحي كرد. سخت افزار اضافي، يك مدار شكل دهنده جريان خط است كه می‌تواند فعال يا نافعال باشد. به عنوان مثال استفاده از يك MOSFET قدرت و يك سلف در طرح يكسو كننده تک فاز است كه یکسو کننده را به نوع یکسو کننده تقويت تبديل می‌کند.

در مقابل با قبول استاندارد IEEE، شركت برق و مصرف كننده برق (به جاي سازنده وسيله برقي) وظيفه كاهش هارمونيك را به عهده دارند.

اختلاف قابل ملاحظه ديگر اينكه استاندارهاي IEC به Cénélec پيشنهاد شده است و موقعي كه Cénélec آن‌ها را بپذيرد (همچنانكه ۱۰۰۰ ۳ ۲ IEC را پذيرفت)، آنها به عنوان استانداردهاي اروپايي پذيرفته می‌شوند، يعني رعايت اين استانداردها با وضع قوانيني در اروپا اجباري می‌شود. در حالي كه رعايت استانداردهاي IEEE تنها توصيه است (اجباري نيست).

يك موضوع حل نشده ديگر، تعريف مؤلفه هاي جريان و توان (مثلاً توان راكتيو) در شرايط غیر سینوسی در شبكه هاي توزيع است. براي بررسي شرايط غیر سینوسی دو روش حوزه فركانسي و حوزهٔ زماني مطرح است. شرکت‌های توزيع علاقه‌مندند كيفيت خرابي (و آلودگي ) موج را در حوزه فركانس و توسط چند مؤلفه محدود هارمونيكي نمايش دهند و بررسي كنند.

مزيت روش فركانسي اين است كه اندازه گيري خرابي موج در حوزهٔ فركانس ساده تر از اندازه گيري آن در حوزه زمان است. اما در سیستم‌های تغذيه عملي و همچنين براي كنترل فیلتر هاي اكتيو قدرت، بررسي در حوزه زمان مناسب‌تر است.

در مورد كاربردهاي صنعتي، يعني توان‌های بيش از KW۳، قوانين و استانداردهايي كه اين مصرف کننده‌ها را از نظر آلودگي هارمونيكي محدود كند وجود ندارد. البته استاندارد ۵۱۹ ۱۹۹۲ IEEE توان‌های بالا را پوشش می‌دهد. اما الزام آور نيست و استاندارد اروپايي ۱۰۰۰ ۳ ۴ IEC هنوز در حد پيش نويس است و قابل اجرا نيست.

در حال حاضر حداقل ضريب توان و مقدار خرابي جريان (يا ولتاژ) در نقطه اتصال مشترك شركت برق و مصرف كننده (PCC)، موضوع مهم مورد بحث بين شركت برق و مصرف كننده است. لازم به ذكر است كه محدوده مجاز خرابي جريان (يا ولتاژ) در نقطه اتصال مشترك به طور قابل ملاحظه اي به ظرفيت جريان اتصال كوتاه در اين نقطه بستگي دارد.

براي مدت‌های طولاني تنها محدوديت شرکت‌های توزيع روي مصرف كننده هاي بزرگ، توان راكتيو مصرفي بود كه اين كار با نصب يك بانك خازني مناسب در محل بار برطرف می‌شد. اخيراً شرکت‌های برق به محدود كردن جريان هارمونيكي تزريق شده به شبكه توجه بيشتري کرده‌اند و مصرف كننده هاي صنعتي را مجبور به استفاده از فیلتر هاي تنظيم پذير يا فیلتر هاي پايين گذر براي حذف هارمونيك کرده‌اند. متأسفانه اين فیلترها به خاطر امپدانس كم آن‌ها در فرکانس‌های هارمونيكي ، جريان هارمونيكي شديدي جذب می‌کنند و اگر ولتاژ تغذيه حتي خرابي كمي هم داشته باشد اين جريان زياد باعث تشديد خرابي ولتاژ تغذيه می‌شود. مشكل ديگر اين جبران كننده هاي نافعال كه در نقاط مختلف شبكه نصب شده‌اند اين است كه ممكن است با يكديگر تداخل كرده و عبور جریان‌های حاصل از پديده تشديد در اندوكتانس خطوط، ولتاژهاي هارمونيكي پيش بيني نشده اي روي ساير مصرف کننده‌ها توليد كنند.

در گذشته با ابتكار در طراحي و آرايش ترانسفورماتورها و مبدل‌های الكترونيك قدرت نظير آرايش ستاره مثلث و آرايش زيگزاگ يا متوالي كردن دو مبدل يكسان كه با هم اختلاف فاز دارند هارمونيك تزريقي به خط را كاهش می‌دادند. اما امروزه با ظهور كليدهاي نيمه هادي با كنترل خاموشي نظير GTO و IGBT ترکیب‌ها و آرایش‌های مختلف به آساني قابل انجام است و به كمك اين وسايل می‌توان یکسو کننده با كنترل عرض پالسي (یکسو کننده PWM) با كمترين ميزان هارمونيك و ضريب توان نزديك به يك ساخت در راه حل‌های جديد، براي حذف هارمونيك از جبران كننده هاي سوئيچ استفاده می‌شود كه به عنوان فیلتر اكتيو عمل می‌کنند. اين جبران کننده‌ها بر اساس دستور سيستم كنترل می‌توانند هر شكل موج جريان آلوده كننده را جذب و حذف كنند. در اين روش بدون اينكه ولتاژ تغذيه خراب شود، جریان‌های راكتيو و هارمونيكي حذف می‌شوند. همچنين بارهاي جبران شده شبيه بار مقاومتي عمل می‌کنند. در نتيجه پديده تشديد از بين رفته و عملكرد كل سيستم قدرت نيز بهبود پيدا می‌کند.

تكنولوژي جبران كننده هاي سوئيچ بر كليدهاي نيمه هادي قدرت مانند IGBT و GTO استوار است بنابراين هزينه آن در مقايسه با فیلتر نافعال زياد است. بنابراين گرايش كنوني به طراحي سیستم‌های جبران كننده مجتمعي است كه با تركيب جبران كننده هاي نوع سوئيچ و نوع نافعال، ضمن برآورده كردن مشخصه مطلوب، هزينه را حداقل كند.

روش‌های حذف هارمونيک :

علی رغم تلاش‌های که در زمينه طراحی بهتر منابع هارمونيک انجام گرفته است تا اينکه هارمونيک کمتری وارد شبکه نمايند، ليکن هنوز برخی از بارهای غير خطی بهتر در اندازه های کوچک و بزرگ وجود دارند که باعث تزريق هارمونيک در شبکه می‌گردند همچنين در شرايط گذرا نظير وقوع اتصال کوتاه و عمليات کليد زنی جریان‌ها از شکل سينوسی خارج می‌شوند و باعث به وجود آمدن هارمونيک در شبکه می‌گردند. بنابراين بايستی اقداماتی در جهت کنترل آن‌ها صورت گيرد. در نتيجه از استفاده از وسايلی نظير فیلترها اجتناب ناپذير است. البته راه حل‌های ديگری نيز وجود دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهيم کرد.

يکی از راه حل‌های ساده زمين کردن تجهيزات ساختمانی به طور درست می‌باشد با اينکه تقسيم مدار صورت گرفته و در صورت اضافه جريان تجهيزات حساس در مقابل اغتشاش هارمونيک ايزوله خواهند بود. راه حل ديگر اينکه سيم نول شبکه توزيع را افزايش داد به نحوی که برای هر فاز يک سيم نول داشته باشيم اين کار باعث جلو گيری از اتلاف گرمايی خواهد شد.

راه حل ديگر استفاده از نوع خاصی ترانسفورماتور بنام HMTS می‌باشد ترانس‌های HMTS می‌توانند موثر باشند آن‌ها هم می‌توانند قابليت بهبود داشته باشند و هم باعث کاهش هزينه شوند. HMTS در مورد بارهای مداری که توسط UPS بک آپ گرفته می‌شوند موثرند و آن‌را حمايت می‌کنند.

در نصب ترانسفورماتور های HMTS بايد به وجود و يا عدم وجود فيلتر های اکتيو يا پسو بررسی شده و سپس به مدار مطابق با مشخصه شبکه و مدار اضافه شوند.

فيلترهای پسيو :

روش‌هایی که از دیر باز مورد استفاده قرار گرفته مبتنی بر فيلتر پيسو بوده است. اين فیلترها از مدارهای تشديد سری تشکيل می‌شوند که با بار به صورت موازی قرار می‌گیرند و هر يک بر روی فرکانس تنظيم می‌شوند هارمونیک‌های بار بجای عبور از منبع، مسير خو.د را از طريق فیلترها انتخاب می‌کنند با توجه به تنوع هارمونیک‌ها، تعداد آن‌ها افزايش می‌یابد که افزايش هزينه، افزايش تلفات و همچنين امکان وقوع تشديد در مجموعه هر یک از بارها، فيلتر و خط انتقال را به دنبال دارد.


برای دانلود فایل کامل اینجا را کلیک نمایید


ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین